GPS-RTK在公路测量中的应用.docx

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1、测绘与地理信息技术专业毕业论文GPS-RTK在马路测量中的应用XXX指导老师姓名及职称许辉熙（副教授）敬小东（讲师）论文提交日期教学第六周论文辩论H期教学第八周二零一四年四月GPS-RTK技术在马路测量中应用摘要本文描述GPS-RTK术的组成、功能及前景。同时介绍了GPS技术与RTK技术的开展由来。针对RTK技术在马路上的应用说明白该技术的优点及在测量中因些外力因素而影响结果的重要事项。同时也介绍了RTK技术在马路上的应用状况和涉及到得原理方法。关键词：GPS系统RTK技术马路测量应用ApplicationofGPS-RTKtechnologyinHighwaySurveyAbstractTh

2、isarticledescribesthecompositionoftheGPSRTKtechnique,functionandprospect.AlsotellsthestoryofGPStechnologyandthedevelopmentofRTKtechnology.FortheapplicationofRTKtechnologyinhighwayshowstheadvantagesofthetechniqueandbysomeexternalforcefactorseffectonthemeasurementresultsofimportantmatters.Atthesametim

3、ethispaperexpoundstheapplicationofRTKtechnologyinhighwayandinvolvestheprincipleofthemethod.Keywords：GPSsystemRTKTechnologyApplicationofHighwaySurvey引言GPS在近几年来开展比较快速，它在各种限制测量、地理测图、工程选线及工程放样中应用广泛，与常规仪器相比明显提高了作业效率和作业精度。传统马路勘测辛苦而且繁杂，存在勘测周期长，工作效率低等诸多问题。而RTK技术的成熟及普及，减轻了工程勘测的工作量，提高马路勘测效率和勘测精度。为马路勘测技术腾飞奠定了坚

4、实的技术。1. GPS技术与RTK技术的开展由来GPS是全球定位系统（globalpositioningsystem）的英文缩写，是随着现代科学技术的快速开展而建立起来的新一代精细丑星导航定位系统。GPS卫星定位测量时利用GPS系统解决大地测量问题的一项空间技术。其中GPS全球定位系统由三大局部组成地面限制局部，由主控站（负责管理、协调整个地面限制系统的工作）、地面天线（在主控站的限制下，向卫星注入寻电文）、监测站（数据自动收集中心）和通讯协助系统（数据传输）组成；（2）空间局部，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；用户装置局部，主要由GPS接收机和卫星天线组成。图1-1GPS组成图1.2R

5、TK技术RTK技术又称载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测值的差分方法，是以空间大地坐标（WgS-84）为实时观测的数据源，利用实时数据处理技术和数据传输技术，在RTK的作业模式下通过数据链在系统内组成差分观测值，实时处理流淌站观测值及由基准站放射电台传送给流淌站的指定坐标系统下的高精度定位结果的一个测绘系统。RTK系统的组成：基准站、流淌站、观测手簿等三局部组成.目前，全球现有美国GPS全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯全球定位系统、欧洲伽利略全球定位系统、我国北斗星全球定位系统。这四大全球定位系统中要数GPS开发最早，应用更为成熟。其具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功

6、能，能为各类用户供应精细的三维生标、速度和时间。依据算法模型，设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。静态作业模式主要应用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝的变形观测等高精度测量；快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量；而RTK系统由GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备来组成，整套设备具有轻量化、操作简便性、实时牢靠性、厘米级精度等方面的特点，完全可以满意数据采集和工程放样的要求。图1-2GPS-RTK测量图2. RTK泅量技术说明3. 1.1各种限制测量传统的大地测量、工程限制测量采纳三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时，要求点间通视，而且精度分

7、布不匀称，且在外业不知精度如何，采纳常规的GPS静态测量、快速静态方法，在外业测设过程中不能实时知道定位精度，假如测设完成后，回到内业处理后发觉精度不合要求，还必需返测，而采纳RTK来进展限制测量，能够实时知道定位精度，假如点位精度要求满意了，用户就可以停顿观测了，而且知道观测质量如何，这样可以大大提高作业效率。假设把RTK用于马路限制测量那么不仅可以大大削减人力强度、节约费用，而且大大提高工作效率，测一个限制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。4. 1.2地形测图过去测地形图时一般首先要在测区建立图根限制点，然后在图根限制点上架上全站仪或经纬仪协作小平板测图，现在开展到外业用全站仪和电子手簿协

8、作地物编码，利用大比例尺测图软件来进展测图，甚至于开展到最近的外业电子平板测图等等，都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2-3人操作，须要在拼图时旦精度不合要求还得到外业去返测。现在采纳RTK时，仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上几秒钟，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后WI到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图。2. 1.3放样放样是测量一个应用分支，它要求通过肯定方法采纳肯定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采纳常规的放样方法许多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个

9、设计点位时，往往须要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视状况良好，在生产应用上效率不走很高，有时放样中遇到困难的状况会借助于许多方法才能放样，假如采纳RTK技术放样时，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，背着GPS接收机，它会提示你走到要放样点的位置，既快速又便利，由于GPS是通过坐标来干脆放样的，而且精度很高也很匀称，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。2.2RTK技术的优点在一般的地形地势卜.，高质量的RTK设站一次即可测量完4km半径的测区，大大削减了传统测量所需的限制点数量和测量仪器的设站次数，移动站一人操作即可，劳动强度底，作业速度快，提

10、高了工作效率。2.2.2定位精度高。只要满意RTK的根本工作条件，在肯定的作业半径范围内（一般为4km）,RTK的平面精度和高程精度都能到达Cm级。2.2.3全天候作业。RTK测量不要求基准站、移动站间光学通视，只要求满意“电磁波”通视，因此和传统测量相比,RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制小，在传统测量看来难于开展作业的地区，只要能满意RTK的根本工作条件，它也能进展快速高精度定位，使测量工作变得更简单更轻松。2. 2.4RTK测量Fl动化、集成化程度高，数据处理实力强。RTK可进展多种测量内、外业工作。移动站利用软件限制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，削

11、减了协助测量工作和人为误差，保证了作业精度。2.3影响RTK成果精度的因素一般来说，影响RTK成果精度的因素主要是GPS观测其有误差源，除此之外，还有受基线解算精度、基准站点位精度、坐标系转换精度的影响，但是在RTK作业中，基线解算精度可以到达10cmlmD;基准站点位精度平均在3cm之内；坐标系转换精度，对于IOknl基线亦在3cm以内，动态作业由于测距偏心，天线高误差等，一般也在3cm以内，至于正常高拟合与内插精度取决于连测点数目与分布、拟合模型等，一般在5cmIOCm内是能够做到的。3. RTK技术的应用状况实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，

12、在马路工程中的应用可以莅盖马路勘测、施工放样等前端数据采集。3.1 快速静态定位模式要求GPS接收机在每一流淌站上，静止的进展观测。在观测过程中，同时接收基准站和卫星的同步观测数据，实时解算整周未知数和用户站的三维坐标，假如解算结果的变更趋于稳定，且其精度已满意设计要求，便可以完毕实时观测。-一般应用在限制测量中，如限制网加密；假设采纳常规测量方法(如全站仪测量)，受客观因素影响较大，在FI然条件比较恶劣的地区实施比较困难，而采纳RTK技术可起到事半功倍的效果。单点定位只须要5-1Omin,随着技术的不断开展，定位时间还会缩短，不及静态测量所需时间的五分之一，在马路测量中可以代替全站仪完成导线

13、测量等限制点加密工作。3.2 动态定位测量前须要在一限制点上静止观测数分钟（有的仪器只需210s）进展初始化工作，之后流淌站就可以按预定的采样间隔自动进展观测，并连同基准站的同步观测数据，实时确定采样点的空间位置。目前，其定位精度可以到达厘米级。动态定位模式在马路勘测阶段有着广袤的应用前景，可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量24s,精度就可以到达13cm,且整个测量过程不需通视，有若常规测量仪器不行比较的优点。3.3 GPS-RTK技术应用实例在运用GPS放线中，首先应确立整个作业空间的坐标基准点，例如在一次放样中，我们确立了作业空间的基准点,Kl34411

14、99.711,499239.420：K23440755.082,499313.743。然后以此为以后作业的坐标基点，再得到基点后，我们继而开场GPS测量，在作业区域内，以基点开场，做点校正，在校正后参数值在允许误差内，那么开场测量，继而得到整个作业区域图（图IT）图3-1作业区道路图在作业区域中，开场采集出须要放线的目标点的坐标表3-1作业区放样坐标表点号北坐标东坐标12345678910在GPS手簿中，输入已得到的放样坐标，那么前往目标区域，以每一个坐标点位目标，当靠近目标点的时候，手簿那么会提示已无限竟近目标点，当确定在目标地上的时候，那么做标示，同时手簿也做测量，当把全部坐标放样后，手簿

15、中那么出现放样的也许图形可以大致比较是否与图纸一样，之前数据放样图如下图3-2作业区放样设计图3.4 GpS-RTK施工总结运用RTK进展道路放样，有以下优点：(D在满意测量要求的状况卜.极大的提高了工作效率，传统的运用全站仪放线，每天最多1km,而运用RTK每天可放线2km多：(2)针对曲线道路放线及道路变更放线更加便捷；(3)全天候处于工作状态，促进工程进度：(4)节约人力本钱，传统上要求至少4名测量人员而运用RTK测量只须要2名人员就可以。网络RTK在道路放线方面的应用，应留意以下方面问题：(D坐标转换参数及校正参数要正确，这干脆影响测量精度；(2)测量时，留意视察RTK状态，不符合测量条件的状态下其结果误差比较大。4RTK技术在马路测量中的应用前景随着我国国民经济的快速增长根底设施建立大力开展，中、高等级马路建立迎来前所未有的开展机遇，这就对勘测设计提出了更高的要求，随着马路设计行业软件技术和硬件设备的开展，马路设计已实现CAD化，有些软件本身还要求供应地面数字化测绘产品的支持；建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链，削减数据转抄、输入等中间环节，是马路勘测设计“内外业一体化”的要求，也是影响高等级马路设计技术开展的关键所在。目前马路勘测中虽已采纳电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，